Масса атома молярная масса конспект

Обновлено: 06.07.2024

МКТ - это просто!

Основные положения молекулярно-кинетической теории (МКТ)

Цель МКТ - это объяснение строения и свойств различных макроскопических тел и тепловых явлений, в них протекающих, движением и взаимодействием частиц, из которых состоят тела.
Макроскопические тела - это большие тела, состоящие из огромного числа молекул.
Тепловые явления - явления, связанные с нагреванием и охлаждением тел.

Основные утверждения МКТ

1. Вещество состоит из частиц (молекул и атомов).
2. Между частицами есть промежутки.
3. Частицы беспорядочно и непрерывно движутся.
4. Частицы взаимодействуют друг с другом (притягиваются и отталкиваются).

Подтверждение МКТ:

1. экспериментальное
- механическое дробление вещества; растворение вещества в воде; сжатие и расширение газов; испарение; деформация тел; диффузия; опыт Бригмана: в сосуд заливается масло, сверху на масло давит поршень, при давлении 10 000 атм масло начинает просачиваться сквозь стенки стального сосуда;

- диффузия; броуновское движение частиц в жидкости под ударами молекул;

- плохая сжимаемость твердых и жидких тел; значительные усилия для разрыва твердых тел; слияние капель жидкости;

2. прямое
- фотографирование, определение размеров частиц.

Броуновское движение

Броуновское движение - это тепловое движение взвешенных частиц в жидкости (или газе).

Броуновское движение стало доказательством непрерывного и хаотичного (теплового) движения молекул вещества.
- открыто английским ботаником Р. Броуном в 1827 г.
- дано теоретическое объяснение на основе МКТ А. Эйнштейном в 1905 г.
- экспериментально подтверждено французским физиком Ж. Перреном.

Масса и размеры молекул

Размеры частиц

Диаметр любого атома составляет около см.

Число молекул в веществе

где V - объем вещества, Vo - объем одной молекулы

Масса одной молекулы

где m - масса вещества,
N - число молекул в веществе

Единица измерения массы в СИ: [m]= 1 кг

В атомной физике массу обычно измеряют в атомных единицах массы (а.е.м.).
Условно принято считать за 1 а.е.м. :

Относительная молекулярная масса вещества

Для удобства расчетов вводится величина - относительная молекулярная масса вещества.
Массу молекулы любого вещества можно сравнить с 1/12 массы молекулы углерода.

где числитель - это масса молекулы, а знаменатель - 1/12 массы атома углерода

- это величина безразмерная, т.е. не имеет единиц измерения

Относительная атомная масса химического элемента

где числитель - это масса атома, а знаменатель - 1/12 массы атома углерода

- величина безразмерная, т.е. не имеет единиц измерения

Относительная атомная масса каждого химического элемента дана в таблице Менделеева.

Другой способ определения относительной молекулярной массы вещества

Относительная молекулярная масса вещества равна сумме относительных атомных масс химических элементов, входящих в состав молекулы вещества.
Относительную атомную массу любого химического элемента берем из таблицы Менделеева!)

Количество вещества

Количество вещества (ν) определяет относительное число молекул в теле.

где N - число молекул в теле, а Na - постоянная Авогадро

Единица измерения количества вещества в системе СИ: [ν]= 1 моль

1 моль - это количество вещества, в котором содержится столько молекул (или атомов), сколько атомов содержится в углероде массой 0,012 кг.

Запомни!
В 1 моле любого вещества содержится одинаковое число атомов или молекул!

Но!
Одинаковые количества вещества для разных веществ имеют разную массу!

Постоянная Авогадро

Число атомов в 1 моле любого вещества называют числом Авогадро или постоянной Авогадро:

Молярная масса

Молярная масса (M) - это масса вещества, взятого в одном моле, или иначе - это масса одного моля вещества.

- масса молекулы
- постоянная Авогадро

Единица измерения молярной массы: [M]=1 кг/моль.

Формулы для решения задач

Эти формулы получаются в результате подстановки вышерассмотренных формул.

Масса любого количества вещества

и формула для 7 класса

(плотность х объем)

Количество вещества

Число молекул в веществе

Молярная масса

Масса одной молекулы

Связь между относительной молекулярной массой и молярной массой

Образовательные: продолжить формировать понятие о физической величине – количество вещества и постоянной Авогадро, показать взаимосвязь массы, количества вещества и числа частиц, научить учащихся пользоваться этими понятиями, применять их при решении расчетных задач.

Воспитательные: Способствовать формированию мировоззренческих представлений учащихся о взаимосвязи разных свойств явлений окружающего мира. Формирование стремления к глубокому усвоению знаний.

Развивающие: Развивать умение учащихся устанавливать причинно-следственные связи, а также наблюдать, обобщать и делать выводы.

Планируемые результаты:

знают обозначение физической величины количество вещества; ее определение; единицу измерения;

знают формулу определения количества вещества с использованием молярной массы;

решают задачи на определение количества вещества.

решают учебную проблему;

делают выводы о взаимосвязи физических величин массы, числа частиц, массы вещества;

оценивают правильность решения задач.

убеждаются в познаваемости мира;

проявляют интерес к изучению химии.

Методы и приёмы

приемы активизации познавательной деятельности учащихся; групповая деятельность; ИКТ; элементы проблемного обучения.

Организационный момент. Приветствие и подготовка учащихся к уроку.

2.Актуализация (повторение) знаний. Проверка домашнего задания.

2 учащихся у доски выполняют задания на карточках, с остальным классом ведется фронтальная беседа.

Что такое число Авогадро?

Как рассчитать количество вещества, зная число молекул, атомов?

Проверка заданий у доски.

Совместное решение задачи.

Целеполагание

Давайте выясним, что мы знаем, что умеем, а что бы мы могли еще узнать?

А какова же цель нашего урока?

Ребята формулируют цель урока (изучить понятие «молярная масса, научиться применять эту величину для решения расчетных задач)

Совместно с учителем строят план достижения цели. План действий:

Установить взаимосвязь величин

3.Применить формулы для решения расчетных и экспериментальных задач.

3. Объяснение нового материала.

Мы пришли к выводу, что необходимо связать число частиц и их массу (объем). Молярная масса – это масса 1 моль вещества. Масса одного моля какого-нибудь вещества (в граммах) числено совпадает с молекулярной или атомной массой этого вещества (в а.е.м. или в безразмерном выражении - как в случае относительной атомной или молекулярной массы). Это очень удобно для химических расчетов.

Масса одного моля вещества или МОЛЯРНОЙ МАССа обозначается буквой М и имеет размерность г/моль. Количество молей вещества n находят из отношения массы m этого вещества (г) к его молярной массе М (г/моль).

Например, число молей в m г воды составляет: n = m/18. Для m г металлического натрия: n = m/23, и так далее.

Давайте занесем определения в таблицу, которую будем дополнять на следующих уроках. (используем уч. С. 120- 121)

Формы организации деятельности: фронтальная, индивидуальная, парная.

Создать условия для возникновения внутренней потребности включения в деятельность

Проверка готовности студентов к уроку. Мотивация к учебной деятельности через наблюдения физических явлений в поэзии, живописи

Проявление интереса к материалу изучения.

Включение в учебный процесс.

Актуализация опорных знаний

Актуализировать знания, умения и навыки

Организует повторение знаний, из курса химии 8 кл

Участвуют во фронтальной беседе

Фиксация имеющихся предметных учебных знаний (умений),

Основной этап: объяснение нового материала

Создать условия для восприятия видеофильма и конспектирования материала

Демонстрирует видеофильм, сопровождая паузами для конспектирования.

Смотрят фильм и делают краткий конспект.

Вспомнили основные понятия микромира, зафиксировали в тетрадях основные понятия и формулы

Самостоятельное применение ЗУН

Организация самостоятельной работы

Организует проведение самостоятельной работы

Работа на маршрутных листах

Умение использовать полученную информацию

Инструктаж по выполнению домашнего задания. Рефлексия

Предоставить право выбора домашнего задания, мотивировать студентов на применениие полученных знаний

Создает ситуацию, связанную с приятными эмоциями ,чувством удовлетворенности от работы

Анализирует деятельность по достижению цели

Рефлексия способности организовать собственную деятельность

Дать качественную оценку работы всех учащихся.

Подводит итог урока, собирает маршрутные листы,

Наводят порядок на рабочем месте.

Предварительный просмотр:

I этап. Теоретическая часть

Единица измерения в СИ

Число всех молекул

Соотнесите с каждым понятием, соответствующие определения.

2. Молярная масса

3. Постоянная Авогадро

А. Число атомов или молекул в 1 моле вещества.

Б. Масса 1 моля вещества

В. Количество вещества, в котором содержится столько же атомов (молекул), сколько их содержится в 12 г углерода

II этап. Проверь и оцени себя

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

Масса молекул. Количества вещества

Цель урока углубить, корректировать, систематизировать знания, полученные в основной школе, а также на уроках химии

Знакомы ли вам эти учебники?

А знакомы ли вам такие понятия как относительная атомная масса? количества вещества? м олярная масса? моль?

ПРОВЕРЬ СЕБЯ Физическая величина Буквенное обозначение Единица измерения в СИ Количество вещества v моль пост Авогадро N A = 6∙10 23 моль -1 Молярная масса М кг/моль масса одной частицы m o кг Число всех молекул N

ПРОВЕРЬ СЕБЯ 1 2 3 В Б А

Домашнее задание Выучить наизусть все определения величин, их буквенные обозначения и единицы измерения. Выучить формулы

Итог урока. Навести порядок на рабочем месте, сдать маршрутные листы. СПАСИБО.

Единица измерения количества вещества

До этого урока мы обсуждали лишь индивидуальные молекулы и атомы, а их массы мы выражали в атомных единицах массы. В реальной жизни с индивидуальными молекулами работать невозможно, потому что они ничтожно малы. Для этого химики взвешивают вещества ни в а.е.м., а в граммах.

Чтобы перейти от молекулярной шкалы измерения масс в лабораторную шкалу, используют единицу измерения количества вещества под названием моль. 1 моль содержит 6,022·10 23 частиц (атомов или молекул) и является безразмерной величиной. Число 6,022·10 23 носит название Число Авогадро, которое определяется как число частиц, содержащихся в 12 г атомов углерода 12 C. Важно понимать, что 1 моль любого вещества содержит всегда одно и то же число частиц (6,022·10 23 ).

Молярная масса вещества

Молярная масса – это масса 1 моля вещества, выраженная в граммах. Молярную массу одного моля любого химического элемента без труда находят из таблицы Менделеева, так как молярная масса численно равна атомной массе, но размерности у них разные (молярная масса имеет размерность г/моль). Запишите и запомните формулы для вычисления молярной массы, количества вещества и числа молекул:

Молярная масса формула M=m/n
Количество вещества формула n=m/M
Число молекул формула N =N_A·n

где m — масса вещества, n — количество вещества (число молей), М — молярная масса, N — число молекул, N_A — число Авогадро. Благодаря молярной массе вещества химики могут вести подсчет атомов и молекул в лаборатории просто путем их взвешивания. Этим и удобно использование понятия моль.

На рисунке изображены четыре колбы с различными веществами, но в каждой из них всего 1 моль вещества. Можете перепроверить, используя формулы выше.

Задачи на количество вещества

Пример 1. Сколько граммов Н₂, Н₂O, СН₃ОН, октана (С₈Н₁₈) и газа неона (Ne) содержится в 1 моле?

Решение: Молекулярные массы (в атомных единицах массы) перечисленных веществ приведены в таблице Менделеева. 1 моль каждого из названных веществ имеет следующую массу:

Поскольку массы, указанные в решении примера 1, дают правильные относительные массы взвешиваемых молекул, указанная масса каждого из перечисленных веществ содержит одинаковое число молекул. Этим и удобно использование понятия моля. Нет даже необходимости знать, чему равно численное значение моля, хотя мы уже знаем, что оно составляет 6,022·10 23 ; эта величина называется числом Авогадро и обозначается символом N_A. Переход от индивидуальных молекул к молям означает увеличение шкалы измерения в 6,022·10 23 раз. Число Авогадро представляет собой также множитель перевода атомных единиц массы в граммы: 1 г = 6,022·10 23 а.е.м. Если мы понимаем под молекулярной массой массу моля вещества, то ее следует измерять в граммах на моль; если же мы действительно имеем в виду массу одной молекулы, то она численно совпадает
с молекулярной массой вещества, но выражается в атомных единицах массы на одну молекулу. Оба способа выражения молекулярной массы правильны.

Пример 2. Сколько молей составляют и сколько молекул содержат 8 г газообразного кислорода O₂?

Решение: Выписываем из таблицы Менделеева атомную массу атома кислорода (O), которая равна 15,99 а.е.м, округляем до 16. Так как у нас молекула кислорода, состоящая из двух атомов O, то ее атомная масса равна 16×2=32 а.е.м. Хорошо, а теперь переводим ее в молярную массу: 32 а.е.м = 32 г/моль. Это означает, что 1 моль (6,022·10 23 молекул) O₂ имеет массу 32 грамма. Ну и в заключении по формулам выше находим количество вещества (моль) и число молекул, содержащихся в 8 граммах O₂:

n = m / M = 8г / 32г/моль = 0,25 моль
N = N_A × n = 6,022·10 23 × 0,25 = 1,505·10 23 молекул

Пример 3. 1 молекула Н₂ реагирует с 1 молекулой Сl₂, в результате чего образуются 2 молекулы газообразного хлористого водорода НСl. Какую массу газообразного хлора необходимо использовать, чтобы он полностью прореагировал с 1 килограммом (кг) газообразного водорода?

Решение: Молекулярные массы H₂ и Cl₂ равны 2,0160 и 70,906 г/моль соответственно. Следовательно, в 1000 г H₂ содержится

Даже не выясняя, сколько молекул содержится в одном моле вещества, мы можем быть уверены, что 496 моля Cl₂ содержат такое же число молекул, как и 496,0 моля, или 1000 г, H₂. Сколько же граммов Cl₂ содержится в 496 молях этого вещества? Поскольку молекулярная масса Cl₂ равна 70,906 г/моль, то

Пример 4. Сколько молекул H₂ и Cl₂ принимает участие в реакции, описанной в примере 3?

Решение: В 496 молях любого вещества должно содержаться 496 моля × 6,022·10 23 молекул/моль, что равно 2,99·10 26 молекул.

Чтобы наглядно показать, сколь велико число Авогадро, приведем такой пример: 1 моль кокосовых орехов каждый диаметром 14 сантиметров (см) мог бы заполнить такой объем, какой занимает наша планета Земля. Использование молей в химических расчетах рассматривается в следующей главе, но представление об этом пришлось ввести уже здесь, поскольку нам необходимо знать, как осуществляется переход от молекулярной шкалы измерения масс к лабораторной шкале.

В химических процессах участвуют мельчайшие частицы – молекулы, атомы, ионы, электроны. Число таких частиц даже в малой порции вещества очень велико. Поэтому, чтобы избежать математических операций с большими числами, для характеристики количества вещества, участвующего в химической реакции, используется специальная единица – моль .

Моль - это такое количество вещества, в котором содержится определенное число частиц (молекул, атомов, ионов), равное постоянной Авогадро

Постоянная Авогадро N _A определяется как число атомов, содержащееся в 12 г изотопа 12 С:

Таким образом, 1 моль любого вещества содержит 6,02 • 10 23 частиц этого вещества.

1 моль железа содержит 6,02 • 10 23 атомов Fe.

1 моль серы содержит 6,02 • 10 23 атомов S.

2 моль серы содержит 12,04 • 10 23 атомов S.

0,5 моль серы содержит 3,01 • 10 23 атомов S.

Исходя из этого, любое количество вещества можно выразить определенным числом молей ν ( ню ). Например, в образце вещества содержится 12,04 • 10 23 молекул. Следовательно, количество вещества в этом образце составляет:

где N – число частиц данного вещества;

N _а – число частиц, которое содержит 1 моль вещества (постоянная Авогадро).

Молярная масса вещества (M) – масса, которую имеет 1 моль данного вещества.

Эта величина, равная отношению массы m вещества к количеству вещества ν , имеет размерность кг/моль или г/моль . Молярная масса, выраженная в г/моль, численно равна относительной относительной молекулярной массе M _r (для веществ атомного строения – относительной атомной массе A _r ).

Например, молярная масса метана CH ₄ определяется следующим образом:

M(CH ₄ )=16 г/моль, т.е. 16 г CH ₄ содержат 6,02 • 10 23 молекул.

Молярную массу вещества можно вычислить, если известны его масса m и количество (число молей) ν , по формуле:

Читайте также: